氨氣廣泛應(yīng)用于化肥、制藥、合成纖維等領(lǐng)域。
Ⅰ.工業(yè)上可由氫氣和氮氣合成氨氣。若用、、、分別表示N2、H2、NH3和催化劑,則在催化劑表面合成氨的過程如圖1所示:
(1)吸附后,能量狀態(tài)最高的是 BB(填序號)。
(2)結(jié)合上述過程,一定溫度下在固體催化劑表面進(jìn)行NH3的分解實驗,發(fā)現(xiàn)NH3的分解速率與濃度的關(guān)系如2圖所示。從吸附和解吸過程分析,c0前反應(yīng)速率增加的原因可能是 氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大;c0之后反應(yīng)速率降低的原因可能是 催化劑表面的氨分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸催化劑表面的氨分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸。
Ⅱ.利用NH3在催化劑(V2O5-WO3/TiO2)作用下將NOx還原為N2是目前應(yīng)用最為廣泛的氮氧化物NOx的凈化方法,其原理是:
主反應(yīng):4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH1
副反應(yīng):4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH2
(3)根據(jù)蓋斯定律可得:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH3,則ΔH3=32ΔH1-12ΔH232ΔH1-12ΔH2(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
(4)催化劑V2O5-WO3/TiO2中的V2O5是活性組分。在反應(yīng)器中以一定流速通過混合氣[n(O2):n(NH3):n(NO)=71:1:1],在不同溫度下進(jìn)行該催化反應(yīng),V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對單位時間內(nèi)NO去除率的影響如圖3所示。
①從起始至對應(yīng)A、B、C三點的平均反應(yīng)速率由小到大的順序為 vA<vB<vCvA<vB<vC。
②V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該催化劑活性的影響是 在100℃-200℃內(nèi),V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該催化劑活性的影響是催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,催化劑的活性越好,超過200℃,沒有明顯區(qū)別在100℃-200℃內(nèi),V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該催化劑活性的影響是催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,催化劑的活性越好,超過200℃,沒有明顯區(qū)別。
(5)一定溫度下,向1L恒容密閉容器(含催化劑)中投入1molNH3和1.5molNO,發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)。達(dá)到平衡狀態(tài)時,NO的轉(zhuǎn)化率為60%,則平衡常數(shù)為 0.96×0.7550.66×0.440.96×0.7550.66×0.44mol?L-1(列出計算式即可)。
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【答案】B;氨的濃度增加,催化劑表面吸附的氨分子增多,速率增大;催化劑表面的氨分子太多,不利于氮氣和氫氣從催化劑表面解吸;ΔH1-ΔH2;vA<vB<vC;在100℃-200℃內(nèi),V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對該催化劑活性的影響是催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,催化劑的活性越好,超過200℃,沒有明顯區(qū)別;
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【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:23引用:4難度:0.6
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1.反應(yīng) 4A(g)+5B(g)?4C(g)+6D(g)在 5L 的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C 的物質(zhì)的量增 加了 0.30mol。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:60引用:6難度:0.6 -
2.氫氣最早于16世紀(jì)被人工制取出來,氫氣是一種清潔能源。
(1)利用光伏電池電解水制H2是氫能的重要來源。已知:H-H鍵、O=O鍵、H-O鍵的鍵能依次為436kJ?mol-1、495kJ?mol-1、463kJ?mol-1。則2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=
(2)T1℃時,向5L恒容密閉容器中充入0.5molCH4,只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g),達(dá)到平衡時,測得c(C2H4)=2c(CH4),CH4的轉(zhuǎn)化率為
(3)CH4分解時幾種氣體的平衡分壓(pPa)的對數(shù)值lgp與溫度的關(guān)系如圖所示。
①T℃時,向一恒容密閉容器中通入一定量的CH4(g)、C2H4(g)和H2(g),只發(fā)生反應(yīng)2CH4(g)?C2H2(g)+3H2(g)ΔH,ΔH
②若只改變一個反應(yīng)條件使Kp變大,則該條件是
A.減小C2H2的濃度
B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)
D.加入合適的催化劑
(4)工業(yè)上,以KNH2和液氨為電解質(zhì),以石墨為電極,電解液氨制備H2。陽極的電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:9引用:3難度:0.5 -
3.將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min).求:
(1)此時A的濃度c(A)=
(2)B的平均反應(yīng)速率v(B)=
(3)x的值為發(fā)布:2024/12/30 19:0:1組卷:163引用:26難度:0.3